BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
8. Materi Ajar Tema Air Sehat
Soendjojo Dirdjosoemarto (1996: 405) mendefinisikan air merupakan
zat cair yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa, meliputi hampir
tiga perempat permukaan bumi. Air murni dibentuk dari molekul-molekul
kecil yang masing-masing terdiri atas dua macam atom, yaitu atom oksigen
dan atom hidrogen. Rumus kimia air yang ditemukan oleh para ilmuwan
adalah H2O, ini berarti bahwa satu molekul air terdiri atas dua atom hidrogen
dan satu atom oksigen.
Rukaesih Achmad (2004: 15) menyatakan bahwa Air merupakan
senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan
makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak akan
dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang
dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri (mandi),
membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan
minuman sampai dengan aktivitas-aktivitas lainnya. Ruslan H. Prawiro (1988:
63) menjelaskan air ialah senyawa hidrogen dan oksigen dengan rumus kimia
H2O, disebut juga hidrogen oksida.
Air alam tidak diam, melainkan bergerak melalui siklus yang disebabkan
oleh pengaruh panas matahari. Air menguap oleh panas matahari, kemudian
naik karena ringan, dan karena kedinginan mengembun menjadi titik-titik air
yang disebut awan, dan kemudian jatuh menjadi hujan, mengalir di atas
terus dibawa ke laut. Tabel 2.2 berikut ini akan dijelaskan sifat-sifat penting
dari air menurut Rukaesih Achmad (2004: 18)
Tabel 2.2 Sifat-sifat Air
Sifat Efek dan kegunaan
Pelarut yang sangat baik Transport zat-zat makanan dan bahan buangan yang dihasilkan proses biologi
Konstanta dielektrik paling tinggi diantara cairan murni lainnya
Kelarutan dan ionisasi dari senyawa ini tinggi dalam larutannya
Tegangan permukaan lebih tinggi daripada cairan lainnya
Faktor pengendali dalam fisiologi, membentuk fenomena tetes dan permukaan
Transparan terhadap cahaya nampak dan sinar yang mempunyai panjang gelombang lebih besar dari ultraviolet
Tidak berwarna, mengakibatkan cahaya yang dibutuhkan untuk fotosintesis mencapai kedalaman tertentu
Bobot jenis tertinggi dalam bentuk cairan (fasa cair) pada 4 0C
Air beku (es) mengapung, sirkulasi vertikal menghambat stratifikasi badan air
Panas penguapan lebih tinggi dari material lainnya
Menentukan transfer panas dan molekul air antara atmosfer dan badan air
Kapasitas kalor lebih tinggi dibandingkan dengan cairan lain kecuali ammonia
Stabilisasi dan temperatur organisme dan wilayah geographis
Panas laten dan peleburan lebih tinggi daripada cairan lain kecuali ammonia
Temperatur stabil pada titik bekunya
Wisnu Arya Wardhana (2004: 71) mengutarakan bahwa dewasa ini air
menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama dan cermat.
Untuk mendapatkan air yang sehat, sesuai dengan standar tertentu, saat ini
menjadi barang yang mahal karena sudah banyak tercemar oleh bermacam-
macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah
air yang sehat tidak ditetapkan pada kemurnian air, akan tetapi didasarkan
pada keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan dari keadaan normal
maka hal itu berarti air tersebut telah mengalami pencemaran/tidak sehat. Air
dari mata air di pegunungan, apabila lokasi pengambilannya lain, akan
menghasilkan keadaan normal yang lain. Air yang ada di bumi ini tidak
pernah terdapat dalam keadaan sehat, tetapi selalu ada senyawa atau mineral
(unsur) lain yang terlarut di dalamnya. Hal ini tidak berarti semua air di bumi
ini telah tercemar. Sebagai contoh, air dari mata air di pegunungan dan air
hujan. Keduanya dapat dianggap sebagai air yang sehat, namun senyawa atau
mineral (unsur) yang terdapat di dalamnya berlainan seperti tampak pada
keterangan yaitu air hujan mengandung SO4, Cl, NH3, CO2, N2, C, O2, debu
dan air dari mata air mengandung Na, Mg, Ca, Fe, O2
Air yang tercemar adalah air yang tidak sehat. Indikator atau tanda
bahwa air lingkungan telah tercemar (tidak sehat) adalah adanya perubahan
atau tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu air
Suhunya lebih baik sejuk dan tidak panas.
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen. pH yaitu derajat
keasaman atau kebasaan dari suatu zat.
Adapun ciri-ciri dari asam dan basa pada Tabel 2.3 yaitu :
Tabel 2.3 Sifat Asam dan Basa
Asam Basa
a.Memiliki rasa masam, misalnya cuka yang memiliki rasa asam dari asam asetat, dan lemon serta buah-
a. Memiliki rasa pahit
b. Terasa licin, misalnya sabun yang mengandung basa memiliki sifat
Asam Basa buahan sitrun lainnya yang
mengandung asam sitrat.
b.Menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan, misalnya mengubah warna lakmus biru dari biru menjadi merah. c.Bereaksi dengan logam tertentu
seperti seng, magnesium, dan besi menghasilkan gas hidrogen.
d.Bereaksi dengan karbonat dan bikarbonat menghasilkan gas karbon dioksida.
e.Larutan asam dalam air menghantarkan arus listrik.
f. pH < 7
ini.
c. Menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan, misalnya mengubah warna lakmus dari merah menjadi biru. d. Larutan basa dalam air
menghantarkan arus listrik. e. pH > 7
Raymond Chang (2004: 96)
Departemen Kesehatan merekomendasikan untuk pH air yang
dikonsumsi adalah berkisar antara 6,5 – 7,5. Jika air minum dengan pH
di bawah 6,5 itu adalah air yang sifatnya asam, air yang asam tidak
baik bagi kesehatan karena darah yang asam akan menimbulkan
beberapa gejala seperti gangguan pencernaan, rendahnya energi,
mudah lelah, rasa sakit pada sendi, kanker, dll.
3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut
5. Adanya mikroorganisme
Keberadaan mikroorganisme dapat dilihat menggunakan mikroskop.
Mikroorganisme sangat berperan dalam proses degradasi bahan
buangan dari kegiatan industri yang dibuang ke lingkungan, baik
sungai, danau, maupun laut. Kalau bahan buangan yang didegradasi
yang sehat adalah air yang tidak mengandung mikroorganisme seperti
mikroba pathogen. Mikroba patogen adalah penyebab timbulnya
penyakit (Wisnu Arya Wardana, 2004: 77)
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
Pencemaran air dapat disebabkan oleh pencemaran kimiawi, fisis dan
biologi seperti limbah rumah tangga, senyawa anorganik dan organik agen
penyebab penyakit, limbah industri, limbah pertanian, dan lain-lain.
Permasalahan utama yang ada dalam air di permukaan terutama di perairan
sungai adalah pengeringan atau gangguan terhadap kondisi alam seperti
dampak pembuatan waduk, irigasi, pengeringan lahan basah serta pencemaran.
Eutrofikasi merupakan perubahan fisik, kimiawi dan biologis yang terjadi
dalam suatu bahan perairan (yang diam atau mengalir lambat) akan
melimpahnya masukan zat hara (umumnya N & P) dari luar. Masukan ini
dapat terjadi secara alami atau akibat berbagai kegiatan manusia. Wisnu Arya
Wardhana (2004: 78-85) menyatakan bahwa komponen pencemar air
dikelompokkan sebagai berikut:
a. Bahan buangan padat
Bahan yang dimaksud di sini adalah bahan yang berbentuk padat baik
kasar maupun halus. Bahan tersebut jika dibuang ke air lingkungan sungai
maka kemungkinan dapat terjadi pelarutan dalam air yang menyebabkan
air menjadi pekat, berubah warna dan akan mengurangi penetrasi sinar
matahari ke dalam air. Akibatnya, proses fotosintesis tanaman dalam air
dalam dasar air sehingga mengganggu kehidupan organisme dalam air
baik dalam perkembangbiakan ikan dan menghalangi sumber makanan
yang ada di dasar air.
b. Bahan buangan organik
Bahan ini merupakan limbah yang dapat membusuk dan terdegradasi oleh
mikroorganisme yang apabila dibuang secara langsung ke sungai dapat
menyebabkan meningkatnya populasi organisme dalam air seperti bakteri
patogen yang berbahaya bagi manusia. Bakteri yang paling banyak
digunakan sebagai indikator sanitasi adalah Eschericia coli, karena bakteri
ini umumnya patogen menyebabkan penyakit perut. Keberadaan E. coli
dalam air atau makanan juga dianggap memiliki korelasi tinggi dengan
ditemukannya patogen pada pangan. Bahan ini sebaiknya dikumpulkan
dan diproses menjadi pupuk kompos yang berguna bagi tanaman dengan
cara mendaur ulang limbah organik.
c. Bahan buangan anorganik
Bahan buangan anorganik umumnya berupa limbah yang tidak membusuk
dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan ini masuk ke
dalam air dapat meningkatkan jumlah ion logam di dalam air. Bahan ini
berasal dari industri kimia yang mengandung kalsium, magnesium, air
raksa dan lain-lain. Kandungan kalsium dan magnesium dapat
menyebabkan air bersifat sadah. Kandungan air raksa, timbal dan arsen
d. Bahan buangan sabun
Buangan sabun dan detergen dapat menyebabkan kenaikan pH air
sehingga menganggu organisme di dalam air. Bahan antiseptik dalam
sabun dapat menyebabkan kematian bagi organisme air.
Upaya untuk mengatasi pencemaran air dilakukan sebagai berikut :
a. Pengelola industri wajib membuat Instalasi Pengelolaan Air Limbah
(IPAL).
b. Menggunakan pupuk buatan dan pestisida sesuai dengan dosis yang
dianjurkan.
c. Di rumah tangga wajib membuat unit teknologi sederhana dalam
pengelolaan lingkungan. Teknologi sederhana ini dapat dibuat sendiri
dengan biaya yang sangat murah. Teknologi sederhana ini menggunakan
teknik pemisahan campuran.
Menurut Purwoko, Ari Sulistyorini dan Wahyu Prihartini (2008: 226)
menjelaskan pencemaran air sungai dapat dicegah dengan usaha-usaha antara
lain:
a. Membuang sampah pada tempatnya, tidak membuang ke aliran air sungai
b. Tidak menggunakan pupuk buatan secara berlebihan dan membuangnya
ke aliran sungai
c. Tidak membuang limbah sembarangan dan membuat tempat pengolahan
limbah cair sebelum dibuang ke perairan sehingga air limbah yang sudah
Pengolahan air bertujuan untuk mengolah air limbah agar aman untuk
dibuang ke lingkungan. Pengolahan dapat dilakukan secara fisika, kimia
maupun biologi. Pengolahan fisika dilakukan untuk menghilangkan kotoran
pada air berupa zat padat, misalnya sampah dan pasir. Dapat dilakukan
melalui pengendapan atau sedimenasi. Pengolahan air secara kimia digunakan
dengan bahan-bahan kimia. Hal ini dilakukan agar air dapat memenuhi
parameter kimia, misalnya mengontrol pH air supaya netral. Pengolahan
secara biologi antara lain dengan pemanasan dan penyinaran dengan sinar UV
sehingga bakteri dan virus yang terdapat dalam air akan mati (Purwoko, Ari
Sulistyorini, dan Wahyu Prihantini, 2008: 105). Pengolahan secara biologi
dilakukan dengan memanfaatkan mikroorganisme. Pengolahan limbah ini
disebut dengan bioremediasi (Sutrisno, 2007: 49).
Pengolahan air limbah dapat terjadi secara alami. Saat air limbah
mengalir di sungai, tersimpan dalam waduk, berupa air terjun, kemudian
meresap ke dalam tanah. Selanjutnya terjadi proses sedimentasi, filtrasi,
proses biologis, oksidasi dan lain lain (Sutrisno, 2007: 72). Air yang sudah
tercemar sebelum digunakan harus diolah terlebih dahulu. Pengolahan air
dimaksudkan untuk mendapatkan air yang layak dikonsumsi. Adapun
persyaratan parameter-parameter tersebut, yaitu sebagai berikut:
a. Parameter fisika yaitu tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan
harus jernih. Air harus memiliki suhu yang sejuk (+25oC)
b. Parameter kimia, yaitu air tidak boleh mengandung zat-zat kimia
c. Parameter biologi, yaitu air tidak boleh mengandung E. Coli tinja. E.
Coli tinja berarti air tersebut tercemar oleh tinja dan dapat
menyebabkan tipus.
Penyaring Air dan Penjernih Air, kedua-duanya adalah kata benda
namun memiliki makna yang berbeda. Penyaring air lebih mengandung arti
alat atau perangkat yang diisi media pasir silika, karbon aktif atau yang
lainnya yang digunakan untuk menjalankan proses menjernihkan air dari
berbagai partikel. Sedangkan penjernih air lebih mengandung arti suatu
bahan/cairan/bubuk tertentu yang digunakan untuk memisahkan air dari
partikel dan atau juga untuk membunuh bakteri dan virus. Bahan penjernih air
seperti:
a. Tawas befungsi untuk memisahkan dan mengendapkan kotoran dalam air.
Lama pengendapan berkisar 12 jam. Fungsi tawas hanya untuk
mengendapkan, tidak berfungsi untuk membunuh kuman atau menaikkan
pH dalam air.
b. Kaporit berfungsi untuk membunuh bakteri, kuman dan virus dalam air,
juga menaikkan pH air. Kaporit tidak digunakan untuk pengendapan,
karena proses pengendapannya sangat lama.
c. Kapur gamping berfungsi untuk pengendapan, namun prosesnya cukup
lama hingga 24 jam. Berfungsi untuk menaikkan pH air namun tidak
berfungsi untuk membunuh kuman, virus dan bakteri.
d. Arang batok kelapa berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak
Berdasarkan penjelasan di atas idealnya adalah pencampuran antara
tawas dan kaporit. Untuk tandon air 1200 liter takaran tawas 4 sendok makan
penuh, kaporit 1 sendok makan penuh. Cara mencampurkannya bergantian.
Pertama, kaporit diaduk dalam 1 ember air kemudian dimasukkan dalam
tandon dan diaduk merata. Kedua, masukkan tawas dalam 1 ember air dan
masukkan dalam tandon dan aduk secara merata (Anonim.
2009.http://www.bplhdjabar.go.id/index.php/lingkungan/305-pencemaran-air).
Teknik penjernihan air dapat dilakukan dengan berbagai cara atau
metode, di antaranya adalah secara Fisika dengan cara Penyaringan (Filtrasi).
Penyaringan adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan ukuran
dari partikel-partikel komponen campuran. Penyaring yang digunakan harus
memiliki pori yang ukurannya lebih kecil dari ukuran partikel salah satu
komponen penyusun campuran, tetapi lebih besar dari komponen yang
lainnya. Sebagai contoh, terdapat campuran heterogen antara zat padat dan
cairan di mana ukuran partikel zat padat lebih besar dari ukuran partikel zat
cair. Untuk memisahkan keduanya, dapat menggunakan penyaring yang
memiliki ukuran pori lebih kecil dari ukuran partikel zat padat dan lebih besar
dari ukuran partikel zat cair. Gambar 2.4 ini menyajikan contoh rangkaian alat
Gambar 2.4 Rangkaian Alat Penjernihan Air Sederhana Sumber: (http://www.ryanwidyantono.blogspot.com)